2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度及反應(yīng)條件的控制課后限時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE9-第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度及反應(yīng)條件的限制考點(diǎn)對(duì)應(yīng)題號(hào)基本目標(biāo)發(fā)展目標(biāo)1.可逆反應(yīng)推斷與應(yīng)用1,4122.化學(xué)反應(yīng)條件的限制及意義2,6133.化學(xué)平衡的特征與推斷依據(jù)3,5,711,144.綜合應(yīng)用8,9,1015,16[基本目標(biāo)]1．肯定條件下，某容器中各微粒在反應(yīng)前后變更的示意圖如圖所示，其中和代表不同元素的原子。下列關(guān)于此反應(yīng)的說(shuō)法可能錯(cuò)誤的是()A．屬于吸熱反應(yīng) B．屬于可逆反應(yīng)C．屬于氧化還原反應(yīng) D．屬于分解反應(yīng)A解析由圖可知，為化合物分解生成化合物與單質(zhì)的反應(yīng)，且反應(yīng)后存在反應(yīng)物，則為可逆反應(yīng)，B、C項(xiàng)正確；一般分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，由圖不能確定反應(yīng)中能量變更，A項(xiàng)錯(cuò)誤；一種物質(zhì)分解生成兩種物質(zhì)，為分解反應(yīng)，D項(xiàng)正確。2．化學(xué)反應(yīng)條件的限制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如下反應(yīng)條件的限制中，不恰當(dāng)?shù)氖?)A．為防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆B．為防止火災(zāi)，在面粉廠、加油站等場(chǎng)所要嚴(yán)禁煙火C．為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D．降溫加快H2O2的分解速率D解析A項(xiàng)，防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆，阻擋鐵與潮濕的空氣接觸；B項(xiàng)，面粉廠、加油站四周的空氣中飄浮著可燃性的粉塵或氣體，遇明火可能會(huì)發(fā)生爆炸，所以要嚴(yán)禁煙火；C項(xiàng)，加入MnO2，對(duì)KClO3的分解起催化作用，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；D項(xiàng)，降溫會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率減小，減慢H2O2的分解速率。3．對(duì)于可逆反應(yīng)M＋NQ，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．M、N、Q三種物質(zhì)的濃度肯定相等B．M、N全部變成了QC．反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變D．正反應(yīng)和逆反應(yīng)均不再進(jìn)行C解析反應(yīng)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度是否相等取決于起始時(shí)各物質(zhì)的量的關(guān)系和轉(zhuǎn)化的程度，所以不能作為推斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)物不行能完全轉(zhuǎn)化為生成物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變是化學(xué)平衡狀態(tài)的推斷依據(jù)，C項(xiàng)正確；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)不停止，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．向5mL0.1mol/LKI溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴后，再進(jìn)行下列試驗(yàn)，其中可證明FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)是可逆反應(yīng)的試驗(yàn)是()A．再滴加AgNO3溶液，視察是否有AgI沉淀產(chǎn)生B．加入CCl4振蕩后，視察下層液體顏色C．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，視察是否有AgCl沉淀產(chǎn)生D．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，視察是否出現(xiàn)紅色D解析FeCl3溶液與KI溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2，由題意知，F(xiàn)e3＋不足，I－過(guò)量。若反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中應(yīng)無(wú)Fe3＋；若反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則反應(yīng)后的溶液中含F(xiàn)e3＋，所以應(yīng)滴加KSCN溶液，檢驗(yàn)Fe3＋是否存在。5．肯定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度不再變更B．反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C．X的分解速率與Y的消耗速率相等D．單位時(shí)間內(nèi)生成1molY的同時(shí)生成2molXC解析該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量變更的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變更，容器的體積不變，導(dǎo)致混合氣體的密度不再發(fā)生變更，所以該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；依據(jù)平衡狀態(tài)的概念可知，當(dāng)反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變時(shí)即是平衡狀態(tài)，所以反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，是平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；C、X的分解速率屬于正速率，Y的消耗速率屬于逆速率，二者之比為2∶1時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，而X的分解速率與Y的消耗速率相等時(shí)不是平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；單位時(shí)間內(nèi)生成1molY為正速率，生成2molX為逆速率，而且正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，是平衡狀態(tài)，D項(xiàng)正確。6．反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在肯定容積的密閉容器中進(jìn)行，則下列說(shuō)法或結(jié)論中，能夠成立的是()A．其他條件不變僅將容器的體積縮小一半，反應(yīng)速率減小B．反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)：v正(CO)＝v逆(H2O)C．保持體積不變，充入少量He使體系壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率肯定增大D．其他條件不變，適當(dāng)增加C(s)的質(zhì)量會(huì)使反應(yīng)速率增大B解析A項(xiàng)，體積減小，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，保持體積不變，充入少量氦氣使體系壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)氣體的濃度不變，所以反應(yīng)速率不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，變更固體的量不能改變更學(xué)反應(yīng)速率，錯(cuò)誤。7．在肯定溫度下，同密閉容器中充入肯定量的NO2和SO2，發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列敘述正確的是()A．SO2和SO3的物質(zhì)的量肯定相等B．NO2和SO3的物質(zhì)的量肯定相等C．反應(yīng)后混合物的總物質(zhì)的量肯定等于反應(yīng)起先時(shí)NO2和SO2的總物質(zhì)的量D．SO2、NO2、NO、SO3的物質(zhì)的量肯定相等C解析題中沒(méi)有給出各物質(zhì)的投料狀況，NO2、SO2、NO和SO3的量之間沒(méi)有必定的關(guān)系，可能相等，也可能不等，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故反應(yīng)后混合物的總物質(zhì)的量肯定等于反應(yīng)起先時(shí)NO2和SO2的總物質(zhì)的量，C項(xiàng)正確。8．對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(Δ))2SO3(g)。下列推斷正確的是()A．2molSO2和足量O2反應(yīng)，必定生成2molSO3B．當(dāng)v正>v逆時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的物質(zhì)的量漸漸減小至零C．正反應(yīng)速率之比為v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2D．在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，v正增大，v逆減小C解析該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不論條件怎樣變更，反應(yīng)也不會(huì)完全，A項(xiàng)錯(cuò)誤；v正>v逆可表示單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物反應(yīng)掉的物質(zhì)的量比生成的物質(zhì)的量多，但反應(yīng)物不會(huì)削減到零，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在可逆反應(yīng)里，各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，只是此時(shí)反應(yīng)速率可代表正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率，C項(xiàng)正確；增大壓強(qiáng)，可同時(shí)增大反應(yīng)物和生成物的濃度，正、逆反應(yīng)速率均增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2molCO和0.2molH2O(g)，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))CO2(g)＋H2(g)，反應(yīng)放出熱量。反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變更的狀況如圖所示：(1)依據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應(yīng)起先至達(dá)到平衡時(shí)，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)___________；反應(yīng)平衡時(shí)c(H2)＝________。(2)推斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是________(填序號(hào))。①消耗CO的化學(xué)反應(yīng)速率和消耗CO2的化學(xué)反應(yīng)速率相等②CO、H2O(g)、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O(g)、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變更④正、逆反應(yīng)速率都為零解析(1)由題圖可知10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，所以v(CO)＝v(CO2)＝eq\f(0.03mol·L－1,10min)＝0.003mol·L－1·min－1。(2)達(dá)到平衡的標(biāo)記是各物質(zhì)的百分含量保持肯定，濃度不變，正、逆反應(yīng)速率相等且不為零。答案(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③10．肯定溫度下將6molA及6molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。經(jīng)過(guò)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得A的轉(zhuǎn)化率為60%，C的平均反應(yīng)速率是0.36mol/(L·min)。求：(1)平衡時(shí)D的濃度＝________。(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)＝________。(3)x＝________。答案(1)1.2mol·L－1(2)0.12mol·L－1·min－1(3)3[發(fā)展目標(biāo)]11．肯定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變更的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．從反應(yīng)起先到10s末，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol·L－1·s－1B．10s后，該反應(yīng)停止進(jìn)行C．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)＋Y(g)2Z(g)D．0～10s的時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率：v(X)＝v(Y)＝0.0395mol·L－1·s－1D解析10s內(nèi)，用Z表示的反應(yīng)速率為v(Z)＝eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，10s后，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，化學(xué)平衡狀態(tài)是動(dòng)態(tài)平衡，v正＝v逆≠0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可以看出，隨反應(yīng)進(jìn)行X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增大，所以X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物，10s后X、Y、Z的物質(zhì)的量為定值，不為0，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，且Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol：(1.00－0.21)mol：1.58mol＝1：1：2，參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故反應(yīng)化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；0～10s的時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率：v(X)＝v(Y)＝eq\f(0.79mol,2L×10s)＝0.0395mol·L－1·s－1，D項(xiàng)正確。12．在372K時(shí)，把0.5molN2O4通入體積為5L的真空密閉容器中，馬上出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，NO2的濃度為0.02mol·L－1。在60s時(shí)，體系已達(dá)平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為起先時(shí)的1.6倍。下列說(shuō)法正確的是()A．前2s以N2O4的濃度變更表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L－1·s－1B．在2s時(shí)體系內(nèi)壓強(qiáng)為起先時(shí)的1.1倍C．在平衡時(shí)體系內(nèi)含有N2O40.25molD．平衡時(shí)，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%B解析N2O4和NO2存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，前2s時(shí)N2O42NO2起始/mol0.50反應(yīng)/mol0.050.02×52s時(shí)/mol0.5－0.050.02×5v(N2O4)＝eq\f(0.05mol,2s×5L)＝0.005mol·L－1·s－1，氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol－0.05mol＋0.02mol·L－1×5L＝0.55mol。2s時(shí)與起先時(shí)的壓強(qiáng)之比為p(2s)∶p(始)＝0.55∶0.5＝1.1∶1。60s達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)參與反應(yīng)的N2O4的物質(zhì)的量為x。則有N2O42NO2起始/mol0.50反應(yīng)/molx2x平衡/mol0.5－x2x平衡時(shí)，氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol－x＋2x＝0.5mol＋x，所以有eq\f(0.5mol＋x,0.5mol)＝1.6，解得x＝0.3mol。平衡體系中含0.2molN2O4，N2O4的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.3mol,0.5mol)×100%＝60%。13．在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在肯定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)。下列說(shuō)法正確的是()A．保持容器容積不變，向其中加入1molH2，化學(xué)反應(yīng)速率不變B．保持容器容積不變，向其中加入1molAr，化學(xué)反應(yīng)速率增大C．保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，向其中加入1molAr，化學(xué)反應(yīng)速率不變D．保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，向其中加入1molH2(g)，化學(xué)反應(yīng)速率將發(fā)生變更D解析保持容器容積不變，向其中加入1molH2，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容器容積不變，向其中加入1molAr，參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度不變，則反應(yīng)速率不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molAr，體積增大，反應(yīng)物的濃度減小，則反應(yīng)速率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤。14．肯定溫度下，在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：aN(g)bM(g)。M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更曲線如圖所示：(1)t1到t2時(shí)刻，以M的濃度變更表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______。(2)此反應(yīng)在該條件下達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。(3)下列敘述中能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。A．反應(yīng)中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B．混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變更而變更C．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變更而變更D．單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN，同時(shí)生成bmolME．混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變更而變更F．N的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大，且保持不變解析(1)由圖可知t1～t2時(shí)刻生成的M的物質(zhì)的量為(4－3)mol，故v(M)＝eq\f(4－3mol,VL·t2－t1min)＝eq\f(1,Vt2－t1)mol/(L·min)。(2)在此條件下該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，消耗N的物質(zhì)的量為n(N)＝(8－2)mol，故反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為eq\f(8－2mol,8mol)×100%＝75%。(3)反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量相等，只是反應(yīng)達(dá)到的某一種特別時(shí)刻的狀態(tài)，并不肯定達(dá)到平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后混合氣體的總質(zhì)量不變，故B項(xiàng)不能推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；D項(xiàng)表示的都是正反應(yīng)速率，不能推斷是否達(dá)到平衡；因a≠b，p總不變，則達(dá)平衡，E項(xiàng)正確；N的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大，且保持不變，說(shuō)明已達(dá)平衡，F(xiàn)項(xiàng)正確。答案(1)eq\f(1,Vt2－t1)mol/(L·min)(2)75%(3)CEF15．某可逆反應(yīng)在體積為5L的密閉容器中進(jìn)行，0～3min內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變更狀況如圖所示(A、B、C均為氣體)。(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。(2)反應(yīng)起先至2min時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______。(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。a．v(A)＝2v(B)b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變c．2v逆(A)＝v正(B)d．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變(4)在密閉容器里，通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g)，發(fā)生上述反應(yīng)，當(dāng)變更下列條件時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)減小的是________(填序號(hào))。①降低溫度②加入催化劑③增大容器體積解析(1)從圖像分析，在相同時(shí)間內(nèi)，A削減了2mol，B削減了1mol，C增加了2mol，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A＋B2C。(2)2min內(nèi)B削減了1mol，所以v(B)＝1mol÷5L÷2min＝0.1mol·L－1·min－1。(3)a.沒(méi)有說(shuō)明正、逆反應(yīng)方向，不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡；b.壓強(qiáng)不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；c.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，A的逆反應(yīng)速率應(yīng)當(dāng)是B的正反應(yīng)速率的2倍，表示為v逆(A)＝2v正(B)，所以錯(cuò)誤；d.容器內(nèi)的密度始終不變。(4)①降溫，反應(yīng)速率減小；②加入催化劑，反應(yīng)速率加快；③增大容器的體積，物質(zhì)的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，所以選①③。答案(1)2A＋B2C(2)0.1mol·L－1·min－1(3)b(4)①③16．硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：Ⅰ.SO2＋2H2O＋I(xiàn)2=H2SO4＋2HIⅡ.2HIH2＋I(xiàn)2(g)Ⅲ.2H2SO4=2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反應(yīng)，下